SDC-BCCF双相透氧膜材料的合成及透氧性能研究

摘要：

为了提高透氧膜材料的稳定性和透氧量,通过一锅法合成了Ce0.8Sm0.2O1.9(50％,质量分数,下同)-BaCe0.1 Co0.3Fe0.6 O3-δ (50％)(SDC-BCCF)萤石-钙钛矿双相透氧膜材料,并系统考察了透氧温度、膜片厚度和氧分压梯度(吹扫气速率)对SDC-BCCF双相透氧膜透氧性能的影响.XRD表征表明,SDC萤石相和BCCF钙钛矿相可均匀相容于SDC-BCCF双相材料中,但是细微分析发现,材料中仍有微量BaCeO3钙钛矿杂相的存在.SEM表征表明,在1450℃焙烧条件下可以获得致密的SDC-BCCF双相透氧膜膜片.氧渗透实验表明,温度的升高、膜片厚度的下降以及吹扫气流速率的增加均有利于SDC-BCCF透氧膜透氧量的提升,其中0.5 mm厚度的SDC-BCCF双相透氧膜片在950℃下透氧量可达到0.71 mL/(min·cm2).通过对SDC-BCCF膜片速率控制步骤的考察可以发现,当SDC-BCCF膜片厚度大于或等于0.7 mm时,透氧过程为体相扩散控制;当膜片厚度小于0.7 mm时,透氧过程逐步转为表面交换控制.

关键词：双相透氧膜、钙钛矿、透氧量、体相扩散、表面交换

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分类号：TQ028.8(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目21703091,21201096;辽宁省教育厅资助项目L2010242;辽宁省教育厅重点实验室基础研究项目LZ2015050;中国科学院煤制乙二醇及相关技术重点实验室资助项目

在线出版日期：2018-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：75-80,85